液压破碎锤密封件损坏机理探讨

佛山市达曼森密封科技有限公司 胡承华 唐 欣

液压破碎锤是常见的工程机械之一，液压破碎锤具备适用性广、工作效率高的一系列优势，在采矿、冶金、铁路公路建设等行业有着广泛应用。

液压破碎锤是通过液压动力装置，达到冲击、破碎的作用，在液压破碎锤的使用中因环境、操作、配套设备等因素会造成故障，出现冲击连续性差、冲击力下降、冲击频率不足、油管震动异常、漏油等故障，这会引发液压破碎锤功能与效率的下降，并会造成破碎作业安全隐患。

液压破碎锤冲击频率高、压力变化快、行程短、冲击力大及工况恶劣，其密封件的使用寿命普遍比较短，尤其是大直径的液压破碎锤，密封件的损坏轻则造成漏油，重则造成活塞或缸体的损坏，甚至破碎锤 废。

密封件是液压破碎锤的易损件，密封件的寿命直接关系到破碎锤的保养维护周期，为了研究破碎锤密封件失效的机理，得到第一手现场资料，我们技术工程师深入破碎锤施工工地及维修店和工人师傅打成一片，经过几个月的研究摸索，我们认为造成密封件早期失效的原因很多，“爆炸性减压”和“高温”是破碎锤密封件损坏失效的主要原因，下面就液压破碎锤密封件的损坏机理的探讨。

一、爆炸性减压（内爆）造成密封件损坏

液压破碎锤密封件在微观结构下看是有很多孔隙的，所以密封件或多或少都有被液压油浸润，在系统压力高的时候液压油及油中溶解的空气会和油一起渗透到密封件的孔隙中去，形成一定微小空间的高压气体，压力越高持续时间越长渗透会越多，当破碎锤系统高压瞬间消失的时候，渗透到密封件里面的被压缩的高压气体不能迅速逸出而是在密封件内部膨胀，相当于在密封件里面产生了内爆，如果密封件抗内爆性能不能承受内爆产生的冲击力，会造成内部孔隙增大，增大的孔隙在下一次高压的时候会渗入更多的气体，往复多次就有可能造成密封件的鼓包或爆裂，在密封件表面形成类爆炸坑，形成看上去像被小动物牙齿啃过一般的损坏迹象。

由于大缸径破碎锤的运动频率更慢，在一个压力变化周期中油液渗透的时间更长，将有更多的气体渗透到密封件内部，爆炸性减压的损害会更大，所以我们看到大锤对密封件的要求更高。

二、高温

破碎锤工作频率高、压力变换频繁，而且液压油流量大，极易造成油温升高，特别是活塞运动速度快，密封件与活塞摩擦的唇口部位温度更高，破碎锤常用的聚氨酯和橡胶材质密封件在高温下容易提前老化，导致密封件性能变差而密封失效，而且破碎锤使用的聚氨酯材料通常是热塑性聚氨酯材料，这类材料达到一定温度后容易软化并导致产生压缩永久变形。

三、径向力造成密封件早期磨损

破碎锤的工作环境复杂，钎杆极易偏斜受力，当活塞运动至钎杆的尾部时，活塞受到的反作用力是个偏心力，该力的一个分力在活塞上形成径向力，活塞在径向力的作用下偏向一侧，冲击密封件一侧而造成密封件损坏。同时使原来活塞和缸壁的一侧间隙消失，油膜受到破坏，形成干摩擦，很快使活塞和缸体的表面拉伤，拉伤产生的金属屑会加速密封件的损坏。

产生径向力的主要原因为钎杆导向套失效和不规范的操作，导向套润滑不良或因导向套耐磨性差，加速导向套的磨损，钎杆和导向套的间隙有时达10mm以上，这时钎杆的中心线极易偏斜。活塞间隙过大、钎杆弯曲、钎杆型号不正确也容易使活塞产生径向力。

四、气蚀造成密封件被侵蚀。

我们工程机械的液压油都使用中不可避免与空气及水分接触，特别使用使用很久没有换过的液压油水分含量更高，破碎锤工作中压力变化相当快，当系统高压瞬间消失的时候，液压油中的溶解的空气或水分迅速膨胀为空泡，而且空泡急速产生、扩张，又急速溃灭，在液压油中形成激波或高速微射流，致使空泡附近的密封件表面出现侵蚀。

五、狄塞尔效造成密封件损坏

液压油中都溶解一定数量的气体，当压力变化的时候气体会和液压油产生分离和溶解的过程，气体从油中分离出来的速度比再溶解于油块100倍，所以在液压油当中会存在微小气泡，系统压力增加的时候微小气泡体积被压缩，同时气泡周围的油液产生不同程度的雾化形成可燃气体油液微粒混合物，在系统压力迅速升高的时候可以产生压燃（狄塞尔效应），空气含量越多、压力越高、压力变化越快狄赛尔效应就会越严重。如果压燃出现在密封件附近，压燃产生的爆燃高温会使密封件表面软化、局部烧蚀甚至熔损，使密封件性能下降提前老化，压燃爆破的冲击力在局部释放相当大的能量，造成密封件表面冲击受损、甚至造成脱落形成缺口，而且燃烧的硬颗粒残渣将会加速密封件的磨损或造成管路阀门的故障。

六、液压油油品影响，机器长期工作会产生金属屑，外界也会不断有水分和灰尘杂质侵入，机器长期高温工作也会造成液压油品质降低，这些因素都会对密封件造成一定的影响。

以上我们分享了造成破碎锤密封件损坏的原理，爆炸性减压和高温是造成破碎锤密封件失效的主要原因，所以破碎锤密封件的材料选择是密封件使用寿命的关键因素，那么选择合适的密封件材料延长密封件寿命呢？请关注我们达曼森密封，我们将继续和大家分享。

破损的密封圈

达曼森优质密封件